直升机数字化装配技术研究

◎张昊

航空航天事业在我国目前的发展前景相对较好，这就在一定程度上带动了飞机加工制造行业的可持续健康发展。同时，基于我国已经进入了数字化时代，如何优化飞机的制造流程，提高制造效果就是各个制造企业的基本任务之一。

一、直升机数字化装配技术的应用现状

在进行直升机装配工作之前，本文从国内、国外目前的装配技术发展及现阶段应用情况方面进行介绍，分析工作的重点目标及方向。

1.国外情况。

波音公司首次将数字化技术及数字化装配技术全面应用到B777飞机整机的研制上，建立了国际上第一条飞机数字化装配移动生产线，并取得了显著的效果。飞机生产周期缩短50%、出错返工率减少75%、成本降低25%，这成为数字化技术在飞机研制中应用的标志和里程碑。随后，数字化技术在飞机装配中获得了广泛的应用。从最初的使用孔定位减少工装，到通过建设柔性装配单元逐渐实现柔性化装配，到形成移动生产线。而直升机则属于飞机当中的一种，结合具体的直升机制造情况来看，数字化技术在目前的直升机装配工作中有着良好的应用优势。

2.国内情况。

国内数字化技术研究与应用起源于80年代初，近年来大规模地计算机网络环境建设和加大对国外先进装配制造技术以及数字化管理技术的研究，为数字化技术的实际应用奠定了基础。先后在波音转包项目、新舟系列、支线客机等项目上进行了数字化装配技术的应用实践。

二、直升机数字化装配技术的操作流程

在研究如何优化直升机的数字化装配技术时，还需要结合基本的技术操作流程展开分析。

1.构建直升机模型。

在进行数字化装配时，除了需要开展计算机基础设施的建设工作之外，制造企业应当积极进行直升机数字化模型的构建工作。通常可以结合设计图纸，构建立体模型，并利用虚拟技术，模拟大气压力及直升机运行过程中可能遇到的其他压力和风险问题，分析本次设计方案当中是否存在不科学的地方，明确设计的目标，然后合理优化设计图纸，确保直升机装配工作的顺利开展。

2.指导装配工作。

数字化装配技术的操作要点就是需要技术人员设定机械生产制造设备的运行参数，然后工作人员通过操作机械设备就可以完成智能化的装配工作。这里涉及到对定位技术的应用，现阶段，装配定位技术主要分为工装定位和零件装配基准孔面自定位两个方面。装配工装在直升机装配过程中被大量采用，以保证进入装配的直升机零件、组合件、板件及段件精确定位。柔性工装克服了刚性工装刚性专用、设计制造周期长、存储占地面积大，结构开敞性较差等缺点，具有柔性化、数字化、模块化的特点。结合时代发展情况来看，在新时期合理应用这项数字化技术，可以达到指导直升机装配工作顺利开展的目的，减轻以往的加工制造工作压力，推动制造企业的可持续健康发展。

3.安全管控技术。

在进行数字化装配工作时，计算机系统还具备智能判断装配工作流程是否安全与稳定的功能，可以通过对机械设备的温度感应及运行速度变化情况的感应，对比设备正常运作状态下的数据，及时发现安全风险问题，然后通过警报装置提醒工作人员进行处理。另外，数字化检测技术已成为打通直升机复杂零件与大尺寸零部件设计、制造、装配、检测一体化流程，提升检测效率与水平的关键环节。应采用基于数字化检测设备（坐标测量机、激光跟踪仪、激光雷达、激光扫描仪等）的产品三维检测与质量控制手段，建立数字化检测技术体系，开发计算机辅助检测规划与测量数据分析系统，制定相应的数字化检测技术规范，以实现提高检测效率与质量的目标。

4.其他技术的应用。

在直升机制造中，装配连接质量直接影响直升机结构的抗疲劳性能与可靠性。采用自动化或半自动化的连接设备则能显著提高工作效率及连接质量的稳定性。同时，制造企业在实际展开直升机装配工作时，还应当采取装配抗疲劳强化技术、长寿命机械连接等措施来满足其长寿命要求。其中，主要的装配抗疲劳强化工艺方法包括滚压、挤压、干涉配合及抛光处理等，而长寿命机械连接则包括：高锁螺栓连接、冠状铆钉等。

三、直升机数字化装配工作的注意事项

制造企业在开展直升机数字化装配工作的过程中，还有一些注意事项需要遵守。具体包括以下几个方面：

1.质量问题。

通常制造企业需要结合基础的直升机建设要求，从安全性能的角度出发，合理拟定设计方案，研究直升机的整体造型结构以及应当使用哪些材料进行制造工作。在这个环节中，制造企业可以利用信息技术手段，收集和整理相关资料。对市场上的常见材料进行对比，重点从使用质量和经济成本两个方面综合考虑。这也是保障制造企业经济效益的基础前提，需要安排专业的管理人员对材料采购全程进行管理。并应当做好对入场材料的质量检查及材料存储、取用管理等工作，这样才能从根本上保障直升机的运行安全。

2.技术问题。

数字化装配技术虽然能够全面提高直升机的装配工作质量及效率，但是实际操作难度相对较高。这主要是由于网络信息技术在不断优化创新，而由于历史的原因，国内航空企业受到前苏联的飞机生产组织模式影响较深。制造企业必须要积极对人才展开教育培训工作，并定期考察技术人员的专业装配工作能力，根据员工之间存在的共性问题，安排专家传授数字化装配技术的操作技巧，以此来发挥出该装配技术的应用价值。同时，技术人员应当不断总结工作经验，结合现阶段装配技术的应用优势及不足，积极研究优化技术操作流程，提高技术应用价值的可行方案。

结论：通常情况下，制造企业在进行直升机装配工作时，应当先结合制造图纸构建直升机的立体模型，然后引进计算机工作设备，在机械设备上安装智能控制软件，并设定运行程序，从而达到利用数字化技术指导装配工作的目的。同时，应当开展安全管理工作，全面发挥出数字化技术在新时期的应用优势。这还需要技术人员意识到自身工作的重要性，不断提高自身的创新意识及能力，以适应时代的发展需求。